Vista previa del material en texto
2.2.4. Teoría cosmológica de branas La cosmología de branas se refiere a varias teorías de la física de partículas y de la cosmología motivadas por la teoría de supercuerdas y teoría M. Las branas y el “bulk” La idea central es que la parte visible de nuestro universo de cuatro dimensiones está limitada a una brana dentro de un espacio de dimensionalidad superior llamado el "Bulk", o “Mole“ o “Bulto“ en español. Las dimensiones adicionales, compactas, están enrolladas en un espacio de Calabi-Yau. En el modelo del "bulk", otras branas pueden estar moviéndose a través del bulk. Interacciones con el Bulk, y posiblemente con otras branas, pueden influenciar nuestro universo-brana y de allí que puede introducir efectos no vistos en más modelos cosmológicos estándar. Explicación de la debilidad de la gravedad Esta es una de las características atractivas de esta teoría, en la que explica del porque la debilidad de la gravedad lo es con respecto al resto de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, solventando el llamado problema de jerarquía. En el escenario de branas, las otras tres fuerzas de la naturaleza, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte, están confinadas como cuerdas ancladas a nuestra 3-brana universo, difiriendo la gravedad, que se piensa sea como una cuerda cerrada no anclada, y por lo tanto, gran parte de su fuerza atractiva "filtra" o se escapa al "bulk". Como consecuencia de ello, la fuerza de la gravedad debe aparecer con más fuerza en las pequeñas escalas, donde menos fuerza gravitacional se ha "filtrado". Modelos basados en la cosmología de branas Existen dos grandes grupos de teorías basados en la cosmología de branas. El primer grupo mezcla aspectos de la teoría M con la cosmología inflacionaria. El segundo grupo, de más reciente formulación, argumenta la existencia de una cosmología de branas basada en la teoría M sin recurrir al modelo inflacionario. El modelo de Randall-Sundrum (RS1 y RS2) se puede ajustar a los criterios de cualquier modelo de ambos grupos. 2.2.5. Teorías del Multiuniverso ¿Qué es el multiverso? Nima Arkani-Hamed, una de las físicas teóricas más reputada de estos tiempos, trató de definir la idea de multiverso, gracias al cofre de conocimiento que se abrió gracias a los resultados de los experimentos realizados con el colisionador de Hadrones. Teorías que explican el multiverso Si bien todavía no se ha comprobado que existen otros universos además del nuestro, existen algunas teorías sobre el multiverso que abordan esta posibilidad. Universos infinitos Si bien no es posible definir cómo son o dónde se ubican, los científicos creen que se expanden en forma infinita y, en un espacio y tiempo continuo, comienzan a repetirse. Si los universos son infinitos y, están presentes en diferentes planos, sería posible que uno se replique en otro. Universos burbuja Un universo es capaz de expandirse inflándose tal como si fuese una burbuja. Estos universos burbuja, pueden coexistir e incluso formar otras burbujas dentro de ellos. Universos paralelos Esto nace de la idea de la existencia de varias dimensiones que coexisten en un momento dado, una sobre otra, sin que nos demos cuenta, existiendo de forma paralela. Incluso, estos universos paralelos podrían tener más de las tres dimensiones que las que se reconocen ahora. Universos hijos Esta teoría, implica que un universo podría tener varias copias, en los que las cosas ocurran de forma diferente con su propia realidad. Lo que existe en uno, podría existir en el otro y desarrollarse de forma diferente. Universos matemáticos Si se toma la matemática como una ciencia exacta y capaz de definir realidades, lo que observamos de los universos son formas imperfectas de algo que tiene un marco perfecto y exacto de acuerdo a su estructura matemática. 2.2.6. Teoria del Big Ban de la Eterna Expansion La teoría o hipótesis del Big Bang (Gran Explosión) para explicar el origen del universo, es la más aceptada por la sociedad científica en la actualidad. Según este paradigma el universo comenzó hace unos 14.000 millones de años con una gran explosión . Inmediatamente después de que ocurriera este fenómeno se crearon el espacio, el tiempo, la energía y la materia. Todo lo que nos rodea, la ropa, el agua, los árboles, nuestros coches y casas, absolutamente todo esto está constituido por la materia formada por el Big Bang. El hidrógeno que tiene el agua, se formó inmediatamente después de ocurrir el Bing Bang. Pero como consecuencia de la fuerza de la gravedad o gravitatoria que atrae a los planetas entre si, el movimiento expansivo se desacelerará hasta anularse. A partir de este momento se producirá una contracción del Universo hasta su colapso gravitatorio ; Big Crunch (Gran Implosión), desapareciendo entonces en la nada. La teoría continúa asegurando que después del colapso total, seguirá una nueva expansión, otro Big Bang , y así indefinidamente en una infinita serie de Big Bang y Big Crunch que con justificarían también un número infinito de universos. La teoría no entra a explicar las causas del Big Bang La prueba de esta teoría se debe al astrónomo Edwin Hubble, que en 1929 observó que el universo está expandiéndose continuamente y que por tanto, todas las galaxias se alejan entre si. Pero el origen del Big Bang, es el mayor misterio de todos los tiempos. A pesar de que la llamaos teoría del Big Bang; lo paradógico es que no nos dice nada del Big Bang 2.2.7.Teoria Inflacionaria De acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o del Big Bang, generalmente aceptada, el Universo surgió de una explosión inicial que ocasionó la expansión de la materia desde un estado de condensación extrema. Sin embargo, en la formulación original de la teoría del Big Bang quedaban varios problemas sin resolver. El estado de la materia en la época de la explosión era tal que no se podían aplicar las leyes físicas normales. El grado de uniformidad observado en el Universo también era difícil de explicar porque, de acuerdo con esta teoría, el Universo se habría expandido con demasiada rapidez para desarrollar esta uniformidad. Según la teoría del Big Bang, la expansión del universo pierde velocidad, mientras que la teoría inflacionaria lo acelera e induce el distanciamiento, cada vez más rápido, de unos objetos de otros. Esta velocidad de separación llega a ser superior a la velocidad de la luz, sin violar la teoría de la relatividad, que prohíbe que cualquier cuerpo de masa finita se mueva más rápido que la luz. Lo que sucede es que el espacio alrededor de los objetos se expande más rápido que la luz, mientras los cuerpos permanecen en reposo en relación con él. A esta extraordinaria velocidad de expansión inicial se le atribuye la uniformidad del universo visible, las partes que lo constituían estaban tan cerca unas de otras, que tenían una densidad y temperatura comunes. El físico y cosmólogo Alan H Guth, del Instituto Tecnológico de Massachussets (M.I.T.), sugirió en 1981 que el universo caliente, en un estadio intermedio, podría expandirse de forma exponencial. La idea de Guth postulaba que este proceso de inflación se desarrollaba mientras el universo primordial se encontraba en el estado de superenfriamiento inestable. Este estado superenfriado es común en las transiciones de fase; por ejemplo en condiciones adecuadas el agua se mantiene líquida por debajo de cero grados. Por supuesto, el agua superenfriada termina congelándose; este suceso ocurre al final del período inflacionario. Las branas y el “bulk” Explicación de la debilidad de la gravedad Modelos basados en la cosmología de branas ¿Qué es el multiverso? Teorías que explican el multiverso Universos infinitos Universos burbuja Universosparalelos Universos hijos Universos matemáticos